带电粒子在均匀磁场中的运动

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(1)粒子的初速v垂直于B:由于洛伦兹力永远垂直于粒子的速度,它只改变粒子运动的方向,但不改变其速率v,因此粒子将在平面内作匀速圆周运动。设粒子的质量为m,根据牛顿第二定律,f=ma,有:带电粒子在均匀磁场中的运动,所以R=mv/qB。运动周期带电粒子在均匀磁场中的运动带电粒子在均匀磁场中的运动 ,f叫做带电粒子在磁场中的回旋共振频率。回旋共振频率与粒子的速率和回旋半径(又称拉摩半径)无关。
(2)普遍情形:普遍情形下,v与B成任意夹角θ。如图,v∥=vcosθ,v⊥=vsinθ.若只有v⊥分量,粒子将在垂直于B的平面内作匀速圆周运动;若只有v∥分量,磁场对粒子没有作用力,粒子将沿B的方向(或其反方向)作匀速直线运动。当两个分量同时存在时,粒子的轨迹将成为一条螺旋线。其螺距h(粒子每回转一周时前进的距离)为 ,它与v⊥分量无关。
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